Установка для активації і змішування складових багатокомпонентних полімерних композиційних сумішей

Установка для активації і змішування багатокомпонентних полімерних композиційних сумішей, що містить вертикально установлену на амортизаторах герметичну ємність з кришкою і днищем, забезпеченими запірно-роздавальною арматурою, в якій розміщені мембрана з жорстко і центрально закріпленим магнітострикційним перетворювачем та концентраторами ультразвукових коливань, яка відрізняється тим, що вона містить вертикально установлену конусну ємність з днищем, установ 3 закріплена на боковій внутрішній поверхні корпуса за допомогою упора прогумованої амортизаційної прокладки, концентратор ультразвукових коливань з магнітострикційним перетворювачем, змонтованим по осі корпуса, мембрану з отвором, закріплену на боковій поверхні корпуса при допомозі кільцевих упорів і прогумованої амортизаційної прокладки. Недоліками диспергатора-змішувача є: наявність тільки одного концентратора ультразвукових хвиль і його складність виготовлення із-за конструктивного поєднання з мембраною; недостатній ступінь диспергування твердих частинок в суспензії. Відомий також диспергатор [авт. свід. №1620309, Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл. №2, 1991 p.], який містить установку на амортизаторах, вертикальну герметичну ємність, по осі якої по різні сторони перегородки змонтовані магнітострикційний перетворювач і основний концентратор ультразвукових коливань у вигляді зрізаного конуса зі сферичною верхньою частиною, закріплений на стінках ємності додатковий концентратор, розміщений з проміжком і коаксіально основному, в вигляді оболонки, запірно-роздавальну арматуру, а оболонка забезпечена індукційними котушками і виконана із діелектричного матеріалу. Недоліками диспергатора є: наявність охолоджувальної системи, кавітаційне поле створює один конусний концентратор ультразвукових хвиль, що недостатньо забезпечує диспергування твердих частинок в суспензії. За прототип прийнятий «Змішувач-активатор» по патенту України №52977, Кл. В28С 5/46, опубл. в Бюл. №1, 2003 p., який складається з циліндричної, вертикально установленої на амортизаторах ємності, забезпеченої сферичною кришкою, по осі установлений завантажувальний патрубок з корковим краном, під який за допомогою амортизаційної кільцевої фігурної прокладки закріплена мембрана з центральним отвором, магнітострикційним випромінювачем, закріпленим з верхньої сторони її додатковими концентраторами ультразвукових хвиль, які мають форму пустотілих конусів, закріплених співвісно з проміжками один над одним до її нижньої сторони, при цьому перший пустотілий концентратор забезпечений центральним отвором на заокругленій вершині, а усі наступні концентратори - перфорацією біля основи і патрубками, розміщеними на їх заокруглених вершинах, які виведені за межі сферичного днища з центрально установленим розвантажувальним патрубком з корковим краном і забезпечені корковими кранами. Недоліками цієї установки є: не роздільне, а послідовне завантаження складових сумішей через один вхідний патрубок; активація і змішування складових композиційної полімерної суміші на кожній стадії її переміщення сумісне; якість активації недостатня; продуктивність установки низька. Задачею установки для активації і змішування складових багатокомпонентних полімерних композиційних сумішей є підвищення якості суспензії, 61157 4 продуктивності та удосконалення конструкції установки. Задача вирішується тим, що установка для активації і змішування складових багатокомпонентних полімерних композиційних сумішей містить вертикально установлену конусну ємність з днищем, установлені на амортизаторах, забезпечені центральним вихідним патрубком з корковим краном та кришкою з центральним вхідним патрубком з корковим краном та боковими симетрично розміщеними патрубками з відповідно обладнаними корковими кранами, які розділені між собою кільцевими герметизуючими і амортизуючими прокладками, розміщеними між нижньою стороною кришки та верхньою стороною випуклої мембрани, розміщеної між кільцевими герметизуючими й амортизуючими прокладками з отворами в цих проміжках, які відповідають проміжкам між пустотними конусними концентраторами, які в нижній частині переходять в кругові півциліндричні концентратори з центральними отворами, а їх розміри збільшуються зверху вниз, та магнітострикційним перетворювачем жорстко і центрально закріпленим до нижньої сторони випуклої мембрани. Загальним з установкою для активації і змішування складових багатокомпонентних полімерних композиційних сумішей є вертикально установлена на амортизаторах герметична ємність, яка забезпечена кришкою і днищем з запірнороздавальною арматурою, з розміщеними в ній мембраною, магнітострикційним перетворювачем та концентраторами ультразвукових коливань. Конструктивне рішення установки для активації і змішування складових багатокомпонентних полімерних композиційних сумішей має ряд переваг і суттєвих відмінностей у порівнянні з відомими аналогами і прототипом, основними з яких є: 1. Частково нове сполучення ознак, що свідчить про наявність суттєвих відмінностей: пустотні конусні концентратори в нижній своїй частині переходять в півциліндричні концентратори з центральними отворами; кришка забезпечена симетрично розміщеними патрубками; магнітострикційний концентратор жорстко і центрально закріплений з нижньої сторони випуклої мембрани. 2. Введення нових ознак, що теж указує на наявність суттєвих відмінностей: кругові півциліндричні концентратори з центральними отворами; випукла мембрана з отворами проти патрубків, розміщених на кришці, яка забезпечена магнітострикційним перетворювачем, закріпленим з її нижньої сторони; кільцеві амортизуючи і амортизуючі прокладки між кришкою і випуклою мембраною; симетрично розміщені на кришці патрубки з корковим краном. 3. Заміна частини ознак новими, що теж свідчить про наявність суттєвих відмінностей: циліндрична ємність замінена на конусну; горизонтальна мембрана з магнітострикційним перетворювачем, закріпленим з нижньої сторони; пустотні конусні концентратори з виведеними за межі ємності трубопроводами від центральних їх отворів замінені на пустотні конусні концентратори, нижня частина яких переходить в півциліндричні кільцеві концентратори. 5 4. Згідно з пп. 1, 2 і 3 в конструктивному рішенні установки мають місце нові взаємоположення ознак та нові типи зв'язків між ознаками, що теж свідчить про наявність суттєвих відмінностей. На кресленні приведена установка для активації і змішування складових багатокомпонентних полімерних композиційних сумішей в поперечному перерізі. Установка для активації і змішування складових багатокомпонентних полімерних композиційних сумішей містить вертикально установлену конусну ємність 1 з днищем 2, установлені на амортизаторах 3, забезпечені центральним вихідним патрубком 4 з корковим краном 5 та кришкою 6 з центральним вхідним патрубком 7 з корковим краном 8 та боковими симетрично розміщеними патрубками 9, 10, 11, і 12 з відповідно обладнаними корковими кранами 13, 14, 15 і 16, які розділені між собою кільцевими герметизуючими і амортизуючими прокладками 17, 18 і 19, розміщеними між нижньою стороною кришки 6 та верхньою стороною випуклої мембрани 20, розміщеної між кільцевими герметизуючими й амортизуючими прокладками 21, 22, з отворами 23, 24 і 25 в цих проміжках, які відповідають проміжкам між пустотними конусними концентраторами 26, 27 і 28, які в нижній частині переходять в кругові півциліндричні концентратори 29, 30 і 31 з центральними отворами 32, 33 і 34, а їх розміри збільшуються зверху вниз, та магнітострикційним перетворювачем 35 жорстко і центрально закріпленим до нижньої сторони випуклої мембрани 20. Установка для активації і змішування складових багатокомпонентних полімерних композиційних сумішей працює таки чином. При закритому корковому крані 5 вихідного патрубка 4, ввімкненому високочастотному генераторові (не показаний) магнітострикційного перетворювач 35 та відкритих коркових кранів 8, 13, 14, 15 і 16 по центральному вхідному патрубку 7 в ємність 1 подають основну дисперсну суміш найбільшого об'єму, яка надійшовши на випуклу мембрану 20 піддається дії випромінюваного нею ультразвукового поля. Пройшовши отвори 25 суспензія охолоджує корпус магнітострикційного 61157 6 перетворювача 35, піддається дії випромінюваних його поверхнею ультразвукових полів і полів випромінюваних внутрішньою стороною пустотного конусного концентратора 28 та внутрішньою фокусуючою стороною кругового півкульового концентратора 31. В процесі дії ультразвукових полів в турбулентних потоках в суспензії виникають явища кавітації, які є потужними деструкторами мінеральних речовин в рідині і активними змішувачами продуктів їх руйнування з рідиною. Дію кавітації доповнюють удари і співудари твердих мінеральних частинок, їх тертя та механічна ерозії. Одночасно з проходженням суспензії через отвори 34 по патрубках 10, 11 подається друга суспензія іншого складу, яка проходить між зовнішньою поверхнею пустотного концентратора 27, піддається дії випромінюваних ними ультразвукових полів і разом з першим складом суспензії піддається концентрованій дії сфокусованого ультразвукового поля кругового півциліндричного концентратора 30. При проходженні отворів 33 цього концентратора по патрубках 9 і 12 подають третій склад суспензії і процеси активації та змішування всіх суспензій повторюються до виходу змішаних суспензій через отвори 32 кругового півциліндричного концентратора 29. В процесі проходження суспензії через отвори під дією ультразвукових коливань та кавітації, вони працюють як циліндричні концентратори і гідродинамічні випромінювачі. Заповнюючи ємність 1 знизу вверх суспензія піддається дії ультразвукових полів випромінюваних зовнішньою стороною кругового півциліндричного концентратора 29, а далі зовнішньою стороною пустотного конусного концентратора 26, чим підтримується дія кавітації у всьому об'ємі ємності. Після заповнення ємності суспензією, частково або повністю, відкривають корковий кран 5 і по вихідному патрубку 4 видаляють суспензію для її подальшого використання, а установка продовжує працювати у безперервному режимі. По закінченні роботи промивають установку і вимикають високочастотний генератор. При відновленні роботи процеси повторюються. 7 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 61157 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601